DE2945205C2 - Device for arc welding using non-consumable electrodes - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Lichtbogenschweißen mit einer mittels eines Schwingungsantriebs (15) um ihre Längsachse hin und her drehbaren, nicht abschmelzenden Elektrode (2) mit abgebogenem Arbeitsende und einem in dessen Nähe ziiführbaren Zusatzdraht (13), die in einem Schweißkopf (I) angeordnet sind, der sich automatisch längs der Werkstückkanten (44) und senkrecht zur Werkstückoberfläche führen läßt, sowie mit einem auf den Schwingungsantrieb (15) einwirkenden, die Lichtbogenlänge zu den Werkstückkanten (44) durch Begrenzung der Drehbewegung der Elektrode (2) konstant haltenden Regler (47). Ein solches Gerät ist aus dem SU-Erfinderschein 5 31 685 bekannt.The present invention relates to an apparatus for arc welding with a vibration drive (15) around its longitudinal axis and rotatable, non-melting electrode (2) with a bent working end and one in its vicinity Ziiführbaren additional wire (13) in a welding head (I) are arranged, which is automatically along the workpiece edges (44) and perpendicular to the workpiece surface can lead, as well as with an acting on the vibration drive (15), the arc length The controller keeps the workpiece edges (44) constant by limiting the rotational movement of the electrode (2) (47). Such a device is known from SU Inventor's Certificate 5 31 685.

Lichtbogenschweißgeräte dieser Art dienen vor allem zum automatischen Mehrlagen-Lichtbogenschweißen unter Schutzgas von dickwandigen Stoßen mit steiler Kantenabschrägung, d. h. in verhältnismäßig engen und tiefen Spalten.Arc welding devices of this type are mainly used for automatic multi-layer arc welding under protective gas of thick-walled joints with steep beveled edges, d. H. in relatively tight and deep crevices.

Bei der vorstehend genannten gattungsgemäßen Ausbildung führt die Elektrode während des Schweißvorganges Drehschwingungen aus, so daß das abgebogene Ende der Elektrode außer der Vorschubbewegung in Nahtrichtung auch noch hin- und hergehende Bewegungen längs eines Kreisbogens ausführt, wodurch die Wärme in bestimmter Weise auf die seitlichen Schweißkanten verteilt werden kann.In the aforementioned generic design, the electrode leads during the welding process Torsional vibrations, so that the bent end of the electrode in addition to the feed movement The direction of the seam also carries out back and forth movements along an arc of a circle, creating the warmth can be distributed in a certain way on the side welding edges.

Der Regler der bekannten Ausbildung beeinflußt nur die Amplitude dieser Drehschwingungen der Elektrode. Hierzu wird vor dem Beginn des Schweißens durch Einstellung von Schaltern jeweils ein Paar von beidseits der Mittellage gelegenen Kontaktstiften aktiviert, welche mit einem zusammen mit der Elektrode beweglichen Kontakt in der Weise zusammenwirken, daß ein Drchschwingungsmotor umgesteuert wird, wenn die Bogcnspannung auf einen bestimmten Bezugswert abgesunken istThe controller of the known design only affects the amplitude of these torsional vibrations of the electrode. For this purpose, before starting welding, a pair of switches is set on both sides of the Contact pins located in the middle are activated, which can be moved together with the electrode Contact work together in such a way that a torsional vibration motor is reversed when the arc voltage has dropped to a certain reference value is

Bei dieser Ausbildung ist eine automatische Auffüllung einer Naht mit hoher Schweißleistung, also durch Schweißen sowohl beim Hin- als auch beim Hergang, nicht möglich.In this training, a seam is automatically filled with high welding power, i.e. through Welding both to and fro, not possible.

An sich ist aus der US-PS 41 36 273 ein Schweißgerät bekannt, bei dem zwei mit ihren Enden zueinander weisende nicht abschmelzende Elektroden mit in den Raum zwischen ihren Arbeitsenden zugeführtem Zusatzdraht die Schweißung in beiden Bewegungsrichtungen längs der Naht durchführen können. Dieses Gerät hat auch einen Schwingantrieb für den Schweißkopf, der jedoch diesen als Ganzes schwingen läßt, so daß von vornherein eine gesteuerte Wärmeverteilung nur bei oberflächigen Nähten oder Nähten geringer Tiefe möglich ist Die Steuerung der Wärmeverteilung durch Drehschwingungen von Elektroden mit abgebogenen Arbeitsenden ist hier von vornherein nicht vorgesehen. Im übrigen sind auch hier keine Regelungsmittel zum völlig automatischen Auffüllen der Nähte vorgesehen.In itself, US-PS 41 36 273 is a welding device known, in which two non-melting electrodes with their ends pointing towards one another are also in the space between their working ends fed the welding in both directions of movement lengthways the seam can perform. This device also has an oscillating drive for the welding head, however lets this vibrate as a whole, so that a controlled heat distribution from the outset only with superficial Seams or seams of shallow depth are possible. The control of the heat distribution through torsional vibrations electrodes with bent working ends are not provided here from the outset. Otherwise are here, too, no regulating means are provided for completely automatic filling of the seams.

Ähnliches gilt für ein aus der DD-PS 1 22 790 bekanntes Schutzgas-Zweielektrodenschweißgerät mit unsymmetrisch zur Zusatzdrahtzuführungsstelle angeordneten nicht abschmelzenden Elektroden. Die durch ein Pendelgetriebe erzeugte Schwingbewegung der Elektroden ist eine translatorische, und eine gesteuerte Wärmeverteilung durch Drehschwingungen der Elektroden für sich ist nicht vorgesehen. Von vornherein haben auch hier die Elektroden keine abgebogenen Arbeitsenden. The same applies to a protective gas two-electrode welding device known from DD-PS 1 22 790 with asymmetrical Non-melting electrodes arranged at the additional wire feed point. The through a Oscillating movement of the electrodes generated by a pendulum gear is a translatory and a controlled heat distribution by torsional vibrations of the electrodes is not provided for in itself. Have from the start here, too, the electrodes have no bent working ends.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Geräts zum Lichtbogenschweißen, mit dem eine völlig automatische Auffüllung auch tiefer Nähte mit hoher Schweißleistung bei guier Nahtqualität möglich wird.The object of the invention is to provide a device for arc welding with which a completely automatic Filling even deeper seams with high welding performance with good seam quality is possible.

Ausgehend von dem eingangs genannten Gerät gelingt die Lösung dieser Aufgabe durch eine gleichartige zweite nicht abschmelzende Elektrode, die so gegenüber der ersten Elektrode angeordnet ist, daß die Zuführungsstelle des Zusatzdrahtes zwischen diesen liegt, sowie durch einen auf die senkrechte Führung des Schweißkopfes einwirkenden, die Lichtbogenlänge zur Naht konstant haltenden Regler und durch eine Steuerschaltung, die in Abhängigkeit von der Längsverschiebungsrichtung des Schweißkopfes die Spannung des jeweils dem Zusatzdraht nachfolgenden Schweißlichtbogens den Reglern als Regelgröße zuleitet.Starting from the device mentioned at the beginning, this problem is solved by a similar device second non-consumable electrode, which is arranged opposite the first electrode that the feed point of the additional wire lies between these, as well as by one on the vertical guide of the The welding head, which keeps the arc length to the seam constant, and a control circuit, which, depending on the longitudinal displacement direction of the welding head, the voltage of the respective The welding arc following the filler wire is fed to the controllers as a controlled variable.

An sich ist aus der US-PS 39 89 921 bekannt, beim Lichtbogenschweißen mit einer nicht abschmelzenden Elektrode und Zuführung eines Zusatzdrahtes die anstehende Lichtbogenspannung zu Steuerungszwecken zu verwenden. Dabei geht es um die Regelung bzw. Steuerung der Bogenlänge durch Vor- und Zurückbewegen der Elektrode, jedoch nicht bei einer Ausbildung wie der vorstehend vorausgesetzten und zur gesteuerten Wärmeverteilung zwischen Naht und Werkstückrändern.It is known per se from US-PS 39 89 921, when arc welding with a non-melting Electrode and supply of an additional wire to the pending arc voltage for control purposes use. It is about the regulation or control of the sheet length by moving back and forth of the electrode, but not in a design like the one presupposed above and for controlled heat distribution between the seam and the edges of the workpiece.

Die erfindungsgemäße Ausbildung verwirklicht demgegenüber eine komplexe Regelung: Die beiden Regler wirken abwechselnd in der Weise, daß in den Schwin=In contrast, the design according to the invention realizes a complex regulation: the two regulators act alternately in such a way that in the Schwin =

bo gungsendslellungen der Elektroden, wenn deren Arbeitsenden sich in größter Nähe der Werkstückkanten befinden, die dann herrschende (niedrigere) Bogenspannung im Regler zur Gewinnung der die Schwingungsimplilude der Elektroden bestimmenden Stellgröße verarbeitet wird, während die beim Durchgang der Elektroden durch ihre mittlere Lage herrschende (größere) Bogcnspannung, also wenn die Bögen zum Boden der Naht hin brennen, in dem zweiten Regler /iir Ge-bo gungsendslellungen the electrodes when their working ends are as close as possible to the workpiece edges, the (lower) arc tension that then prevails in the controller to obtain the vibration implications the manipulated variable determining the electrodes is processed, while that of the Electrodes due to their central position (greater) arc voltage, i.e. when the arcs to the ground burn towards the seam, in the second regulator / iir

winnung einer Stellgröße für die Scnkrcchiverstellung des Schweißkopfs und damit des Abstands der Elektrodenenden von der Nahtoberfläche verarbeitet wird.Obtaining a manipulated variable for the scanner adjustment of the welding head and thus the distance between the electrode ends and the seam surface is processed.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird ein völlig automatisches Auffüllen tiefer Nähte durch eine Vielzahl von produktiven Hin- und Hergängen möglich. Dabei verbessern swrh durch die Änderung der Schweißrichtung jeder Nahtlage bezüglich der vorhergehenden Lage die Kristallisationsbedingungen für das Nahtmetall, das .Tür Verringerung der Verformungen beiträgt und die Güte der Schweißverbindung verbessert.The inventive training is a completely automatic filling of deep seams by a Variety of productive back and forth possible. By changing the welding direction, swrh improve each seam layer compared to the previous one Location of the crystallization conditions for the seam metal, which contributes to reducing deformations and improves the quality of the welded joint.

Die Erfindung wird nachstehend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigtThe invention is explained further below by the description of an exemplary embodiment with reference to the drawings. It shows

F i g. 1 das Gerät zum Lichtbogenschweißen mit nicht abschmelzenden Elektroden im Schnitt längs des SchweiSstoßes;F i g. 1 the device for arc welding with non-consumable electrodes in section along the Weld joint;

F i g. 2 das Gerät gemäß F i g. 1 im Schnitt rechtwinklig zum Schweißstoß;F i g. 2 the device according to FIG. 1 in section at right angles to the weld joint;

F i g. 3 das Schaltschema des Lichtbogenschvieißgeräts;F i g. 3 the circuit diagram of the arc welding device;

F i g. 4 die elektrische Prinzipschaltung des Umkehrgetriebes für die Längsverschiebung des Schweißkopfes;F i g. 4 the basic electrical circuit of the reverse gear for the longitudinal displacement of the welding head;

F i g. 5 die elektrische Prinzipschaltung zur Speisung des Schweißstromkreises;F i g. 5 shows the basic electrical circuit for feeding the welding circuit;

Fig.6 das Getriebeschema des Schwingungsgetriebes der nicht abschmelzenden Elektroden.6 shows the transmission diagram of the vibration transmission of the non-melting electrodes.

Das Gerät zum Lichtbogenschweißen hat einen Schweißkopf 1, in dem nicht abschmelzende Elektroden 2 und 3 mit abgebogenen Arbeitsenden mit Hilfe von geschlitzten Zangen 4 bzw. 5 und Oberwurfmuttern 6 bzw. 7 in stromzuführenden Haltern 8 bzw. 9 eingespannt sind. Die Halter 8 und 9 sind in wassergekühlten isolierten Hülsen 10 und 11 unter einem Winkel zu einem Kanal 12 angelenkt, durch den ein Zusatzdraht 13 vorschiebbar ist Die Hülsen 10 und 11 sind am Gehäuse 14 des Schweiükopfes 1 starr befestigtThe device for arc welding has a welding head 1 in which non-melting electrodes 2 and 3 with bent working ends with the help of slotted pliers 4 or 5 and cap nuts 6 and 7 are clamped in current-supplying holders 8 and 9, respectively. The holders 8 and 9 are water-cooled insulated sleeves 10 and 11 hinged at an angle to a channel 12 through which an additional wire 13 The sleeves 10 and 11 are rigidly attached to the housing 14 of the welding head 1

Das Gerät hat einen Schwingungsantrieb 15 für die nicht abschmelzenden Elektroden, der am Gehäuse 14 des Schweißkopfes 1 starr befestigt ist Er ist kinematisch mit den nicht abschmelzenden Elektroden 2 und 3 über Zahnräder 16,17,18,19 und 20 verbunden, wobei die letzteren an den oberen Enden dei stromzuführenden Halter 8 und 9 befestigt sind.The device has a vibration drive 15 for the non-melting electrodes, which is attached to the housing 14 of the welding head 1 is rigidly attached.It is kinematic with the non-melting electrodes 2 and 3 connected via gears 16,17,18,19 and 20, whereby the latter are attached to the upper ends of the power supply holders 8 and 9.

Das Zahnrad 18 hat eine verlängerte Achse 21, die einen Dauermagneten 22 trägt, welcher zu einem am Gehäuse 14 des Schweißkoj/fes 1 angeordneten Winkelstellungsgeber 23 für die Elektroden gehört Der Geber 23 hat magnetisch gesteuerte Kontakte 24, 25 und 26, die die Achse 21 in einem Abstand umgeben, der ihr Ansprechen bei der Wechselwirkung mit dem Dauermagneten 22 gewährleistetThe gear 18 has an elongated shaft 21 which carries a permanent magnet 22, which to an on Housing 14 of the weld head 1 arranged angular position transmitter 23 for the electrodes belongs to the transmitter 23 has magnetically controlled contacts 24, 25 and 26, which surround the axis 21 at a distance that you Responding to the interaction with the permanent magnet 22 is guaranteed

Das Gehäuse 14 hat eine Senkrechtvorschubvorrichtung 29 für den Schweißkopf 1 aus einer Mutter 27 und einer Spindel 28. Die Vorrichtung 29 ist auf einer beweglichen Plattform 30 starr befestigt, die mit einer unbeweglichen Plattform 31 kraftschlüssig verbunden ist.The housing 14 has a vertical feed device 29 for the welding head 1 from a nut 27 and a spindle 28. The device 29 is rigidly attached to a movable platform 30 which is connected to an immovable platform 31 with a force fit.

Darüber hinaus trägt die Plattform 30 eine Längsvorschubvorrichtung 32 für den Schweißkopf 1 aus einem Schneckentrieb 33 und einem Zahnrad 34, welches mit einer auf der Plattform 31 befestigten Zahnstange 35 kämmt.In addition, the platform 30 carries a longitudinal feed device 32 for the welding head 1 from one Worm drive 33 and a gear 34, which is connected to a rack 35 fastened to the platform 31 combs.

Auf der Plattform 31 sind gasdichte Laschen 36 und 37 und Endschalter 38, 3t befestigt, mit denen Nocken 40 bzw. 41 zusammenwirken, welche einstellverschieblich auf der Plattform 30 angeordnet sind. Die Endschalter 38,39 und die Nocker. &>, 41 gehören zu einer UmOn the platform 31 gas-tight tabs 36 and 37 and limit switches 38, 3t are attached, with which cams 40 and 41 cooperate, which are arranged on the platform 30 such that they can be adjusted. The limit switches 38,39 and the nockers. &>, 41 belong to an order kehreinrichtung 42 für die Längsverschiebung des Schweißkopfes.sweeping device 42 for the longitudinal displacement of the welding head.

Die Positionierung des Geräts bezüglich der zu legenden Naht 43 geschieht in der Weise, daß die Elektroden 2, 3 und der Zusatzdraht 13 zwischen den Werkstückkanten 44 und 45 eines Werkstücks 46 liegen.The positioning of the device with respect to the seam 43 to be laid is done in such a way that the electrodes 2, 3 and the additional wire 13 lie between the workpiece edges 44 and 45 of a workpiece 46.

Zur automatischen Durchführung des Schweißvorganges mit einem kurzen Lichtbogen enthält das Gerät einen Regler 47 für die Lichtbogenlänge zu den Werk-The device contains the automatic welding process with a short arc a regulator 47 for the arc length to the work

stückkanten 44,45 und einen Regeler 48 für die Lichtbogenlänge zur Naht 43.piece edges 44, 45 and a regulator 48 for the arc length to the seam 43.

Der Regler 47 hat eine Vergleichsschaltung 49, an die zwei Schalter 50 und 51 angeschlossen sind. Der Regler 48 hat eine Vergleichsschaltung 52, an die ein SchalterThe controller 47 has a comparison circuit 49 to which two switches 50 and 51 are connected. The regulator 48 has a comparison circuit 52 to which a switch 53 angeschlossen ist An die Schalter 50 und 51 ist der Schwingantrieb 15 der nicht abschmelzenden Elektroden, und an den Schalter 53 ist ein Antrieb 54 der Senkrechtvorschubvorrichtung 29 des Schweißkopfs 1 angeschlossen. Die Schalter 50,51 und 53 s*id von den ma-53 is connected to switches 50 and 51 is the Vibratory drive 15 for the electrodes that do not melt, and a drive 54 for the vertical feed device 29 of the welding head 1 is connected to the switch 53. The switches 50, 51 and 53 s * id from the ma- gnetisch betätigten Kontakten 24,25,26 gesteuert Die Vorrichtung 29 weist auch zwei Schalter 55,-56 auf, die mit dem Kopf 1 kraftschlüssig verbunden sind.magnetically operated contacts 24,25,26 controlled the Device 29 also has two switches 55, -56, which are connected to head 1 in a non-positive manner.

Mit dem Kopf 1 ist die Längsvorschubvorrichtung 32 für den Scfiweißkopf verbunden. Auf die Vorrichtung 32The longitudinal feed device 32 for the welding head is connected to the head 1. On the device 32 wirkt die Umkehreinrichtung 42 für die Längsverschiebung des Schweißkopfes, die aus einer Steuerschaltung 57 für die Umkehr und den nockenbetätigten Endschaltern 38,39 besteht An die Schaltung 57 der Umkehreinrichtung 42 ist einthe reversing device 42 acts for the longitudinal displacement of the welding head, which comes from a control circuit 57 for the reversal and the cam operated limit switches 38,39 To the circuit 57 of the reversing device 42 is a Umschalter 58 angeschlossen, der jeweils das Signal der Spannung des Schweißlichtbogens 59 oder 60 zur Vergleichsschaltung 49 des Reglers 47 und zur Vergleichsschaltung 52 des Reglers 48 durchläßt Die Steuerschaltung 57 für die Umkehr enthält zweiSwitch 58 connected, each of the signal of the Voltage of the welding arc 59 or 60 to the comparison circuit 49 of the regulator 47 and to the comparison circuit 52 of the regulator 48 passes The reverse control circuit 57 includes two Relais 61, 62 (F i g. 4), die elektrisch mit den Endschaltern 38 und 39 verbunden sind. Normal offene Kontakte 63 und 64 und normal geschlossene Kontakte 65 und 66 sind elektrisch mit dem Elektroantrieb 32 und mit den SchaJ-'srn 38,39 gekoppeltRelays 61, 62 (FIG. 4), which are electrically connected to the limit switches 38 and 39. Normally open contacts 63 and 64 and normally closed contacts 65 and 66 are electrically connected to the electric drive 32 and to the SchaJ-'srn 38.39 coupled

Zur Speisequelle der Elektroden 2 und 3 gehören Schweißstromregler 67 und 68 (F i g. 5). Normal offene Kontakte 69 und 70 des Relais 61 bzw. 62 gehören zum Umschalter 58 und sind elektrisch mit den Reglern 67 bzw. 68, den Elektroden 2 bzw. 3 und den VergleichsWelding current regulators 67 and 68 (FIG. 5) belong to the supply source for electrodes 2 and 3. Normally open Contacts 69 and 70 of relay 61 and 62, respectively, belong to changeover switch 58 and are electrically connected to controllers 67 and 68, electrodes 2 and 3 and the comparison schaltungen 49 und 52 der Regler 47 bzw. 48 verbunden.circuits 49 and 52 of controllers 47 and 48, respectively.

Fig.6 zeigt noch ein Getriebeschema für denFig.6 shows another gear scheme for the Schwingantrieb der nicht abschmelzenden Elektroden 2Vibratory drive of the non-melting electrodes 2

und 3.and 3.

Der Betrieb des beschriebenen Geräts verläuft wieThe operation of the described device proceeds as

so folgt:so follows:

Die Elektroden 2 und 3 werden mit der erforderlichen Ausladung in den Zangen 4 und 5 eingespannt und mit Hilfe der Muttern 6 und 7 derart fixiert, daß ihre abgebogenen Arbeitsenden zum Zusatzdraht 13 zeigen undThe electrodes 2 and 3 are clamped with the required projection in the pliers 4 and 5 and with Using the nuts 6 and 7 fixed in such a way that their bent working ends point to the additional wire 13 and mit diesem in einer Ebene liegen. Der Abstand von den Elektrodenspitzen bis zum Zusatzdraht 13 soll dabei von 5 bis 7 mm betrafen.lie in one plane with this. The distance from the electrode tips to the additional wire 13 should be from 5 to 7 mm.

Vor der Einstellung und Befestigung der Elektroden 2 und 3 wird die Achse des Dauermagneten 22 auf denBefore setting and fixing the electrodes 2 and 3, the axis of the permanent magnet 22 is on the magnetisch gesteuerten Kontakt 25 am Winkeistelmagnetically controlled contact 25 at the Winkeistel lungsgeber 23 ausgerichtet, so daß dieser immer beimLungsgeber 23 aligned so that this is always when

Zusammenfallen der abgebogenen Arbeitsenden derCoincidence of the bent working ends of the Elektroden 2 und 3 mk der Achse der Naht 43 anspricht.Electrodes 2 and 3 mk the axis of the seam 43 responds. Danach wird das Gerät eingestellt und am WerkstückThen the device is set and on the workpiece

46 in der Weise befestigt, daß die Ebene, in der die Elektroden 2 und 3 und der Zusatzdraht 13 liegen, mit dem Verlauf des Schweißstoßes zusammenfällt Nach der Befestigung des Geräts am Werkstück 4646 attached in such a way that the plane in which the electrodes 2 and 3 and the additional wire 13 lie with coincides with the course of the weld joint After attaching the device to the workpiece 46

1010

1515th

2020th

wird die Umkehreinrichtung 42 für die Längsverschiebung des Schweißkopfes 1 eingestellt. Hierzu werden die Nocken 40,41 in Abhängigkeit von der Länge der zu legenden Naht 43 positioniert und festgesetzt. Dann wird der Schweißkopf 1 samt der beweglichen Plattform 30 in eine der Endstellungen gebracht, beispielsweise bis zur Betätigung des Schalters 38.the reversing device 42 for the longitudinal displacement of the welding head 1 is set. To do this will be the cams 40,41 depending on the length of the to laying seam 43 positioned and fixed. Then the welding head 1 together with the movable platform 30 brought into one of the end positions, for example until the switch 38 is actuated.

Jetzt kann der Schweißbetrieb beginnen. Hierzu werden Schutzgas und Kühlwasser zugeführt und mit Hilfe eines als Schweißstromquelk dienenden Oszillators elektrische Schweißlichtbögen 59,60 zwischen den (auf gleichem Potential liegenden) Elektroden 2 und 3 und dein Werkstück 46 gezündet. Der Strom der Schweißbögen 59 und 60 liegt bei / = 10 bis 2OA. Nach der Stabilisierung der Lichtbogenentladung an den Elektroden 2 und 3 wird der Wert des Stroms /der Lichtbogen 59 und 60 auf den Arbeitswert erhöht.Welding can now begin. To do this will be Protective gas and cooling water supplied and with the help of an oscillator serving as a welding current source electric welding arcs 59,60 between the (on electrodes 2 and 3 and the workpiece 46 are ignited. The stream of welding arcs 59 and 60 is / = 10 to 20A. After the arc discharge has stabilized on the electrodes 2 and 3, the value of the current / arcs 59 and 60 is increased to the working value.

'wtzt werde*· syiwansndsrfoi^s™^ A^r ζ/*κ»»»ίη#το«»»·ίοκ 15 der Elektroden 2 und 3, der Regler 47 für die Lichtbogenlänge zu den Werkstückkanten 44,45 und der Regler 48 für die Lichtbogenlänge zur Naht 43 sowie eine Vorschubvorrichtung für den Zusatzdraht 13 und die Längsvorschubvorrichtung 32 für den Schweißkopf 1 eingeschaltet Da der Schweißkopf 1 in einer der Endstellungen steht und der Schalter 38 geschlossen ist, wird der Speisestromkreis des Relais 61 ein- und der Speisestromkreis des Relais 62 über den Kontakt 65 abgeschaltet Das Relais 61 schaltet über seine Kontakte 63 die Längsvorschubvorrichtung 32 sowie über den normal offenen Kontakt 69 die Regler 47 und 48 so ein, daß sie von der Spannung an der Elektrode 2 beaufschlagt werden, d. h. von der Spannung des Lichtbogens 59, der bei dem betrachteten Gang dem Zusatzdraht 13 nachfolgt.'wtzt be * · syiwansndsrfoi ^ s ™ ^ A ^ r ζ / * κ »» »ίη # το« »» · ίοκ 15 of electrodes 2 and 3, the regulator 47 for the arc length to the workpiece edges 44, 45 and the regulator 48 for the arc length to the seam 43 as well as a feed device for the additional wire 13 and the longitudinal feed device 32 for the welding head 1 switched on.Since the welding head 1 is in one of the end positions and the switch 38 is closed, the feed circuit of the relay 61 is switched on and the feed circuit of the relay 62 switched off via the contact 65 The relay 61 switches the longitudinal feed device 32 via its contacts 63 and the regulators 47 and 48 via the normally open contact 69 so that they are acted upon by the voltage at the electrode 2, ie the voltage of the arc 59, which follows the additional wire 13 in the corridor under consideration.

Der Schweißkopf 1 bewegt sich vom Endschalter 38 zum Endschalter 39. und die erste Lage der Naht 43 wird geschweißt Während des Schweißvorgangs wird die Spannung am Lichtbogen 59 von der dem Zusatzdraht 13 nachfolgenden Elektrode 2 auf die Vergleichsschaltung 49 des Reglers 47 und auf die Vergleichsschaltung 52 des Stabilisators 48 gegeben. In der Vergleichsschaltung 49 wird sie mit einem (in Fig.3 durch einen Pfeil angedeuteten) ersten Bezugssignal und in der Vergleichsschaltung 52 mit einem (ebenfalls durch Pfeil angedeuteten) zweiten Bezugssignal verglichen. Die Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen gelangen zu dem jeweiligen Stellglied 15 bzw. 29 über die Schalter 50,51 und 53, die vom Winkelstellungsgeber 23 wechselweise leitend geschaltet werden, wenn die Arbeitsenden der Elektroden 2 uriJ 3 jeweils zur Werkstückkante 44 bzw. 45 weisen bzw. auf der Achse der Naht 43 liegen.The welding head 1 moves from the limit switch 38 to the limit switch 39 and the first layer of the seam 43 becomes welded During the welding process, the voltage on the arc 59 is different from that of the filler wire 13 following electrode 2 to the comparison circuit 49 of the controller 47 and to the comparison circuit 52 of the stabilizer 48 given. In the comparison circuit 49 it is marked with a (in FIG. 3 by an arrow indicated) first reference signal and in the comparison circuit 52 with a (also indicated by arrow) second reference signal compared. The output signals of the comparison circuits arrive at the respective actuator 15 or 29 via the switches 50, 51 and 53, which alternately from the angular position transmitter 23 are switched conductive when the working ends of the electrodes 2 and 3 each to the workpiece edge 44 or 45 point or lie on the axis of the seam 43.

Der Regler 48 arbeitet periodisch, wenn der magnetisch gesteuerte Kontakt 25 vom Dauermagneten 22 eingeschaltet wird, und es wird der dann zur Naht 43 hin brennende Lichtbogen, d h. die Höhe des Arbeitsendes der Elektrode 2 über der Oberfläche der Naht 43 automatisch durch pulsierende Einschaltung des Senkrechtvorschubantriebs 54 konstant gehalten.The controller 48 operates periodically when the magnetically controlled contact 25 from the permanent magnet 22 is switched on, and the arc then burning towards the seam 43, ie. the height of the end of work of the electrode 2 over the surface of the seam 43 automatically kept constant by pulsing activation of the vertical feed drive 54.

Die Vergleichsschaltung 49 des Reglers 47 vergleicht die Spannung des zu den Werkstückkanten 44 bzw. 45 brennenden Lichtbogens 59 bei geschlossenem Kontakt 24 bzw. 26 und gibt jeweils einen Befehl zur Umsteuerung der Drehung der Elektroden 2 und 3, wenn der Wert dieser Spannung unter den auf der Achse der Naht 43 und auf den Vorgabewert abfällt.The comparison circuit 49 of the controller 47 compares the voltage to the workpiece edges 44 and 45, respectively burning arc 59 with closed contact 24 or 26 and each gives a command to reverse the rotation of electrodes 2 and 3 when the value of this voltage is below that on the axis of the seam 43 and drops to the default value.

Auf solche Weise erfolgt bei der Schweißung der ersten Lage eine Stabilisierung der Länge des Lichtbogens, sowohl wenn dieser zu den Werkstückkanten brennt, nämlich durch Änderung des Schwingungswinkels der Elektroden 2 und 3, als auch wenn dieser zur Naht 43 hin brennt, nämlich durch diskreten Betrieb des Reglers 48.This is done when welding the first Able to stabilize the length of the arc, both when it reaches the workpiece edges burns, namely by changing the oscillation angle of electrodes 2 and 3, as well as when this to Seam 43 is burning, namely due to discrete operation of controller 48.

Bei der Annäherung des Schweißkopfes 1 an das Ende des Stoßes des Werkstücks 46, nämlich wenn der Zusatzdraht 13 auf 7 mm bis IO mm an das Werkstückende herankommt, betätigt der Nocken 41 den Endschalter 39. Hierbei schalten die Relais 61 und 62 um (das Relais 62 zieht an und das Relais 61 fällt ab), und es erfolgt die Umsteuerung der Längsvorschubvorrichtung 32. Der Schweißkopf 1 fängt an, sich in entgegengesetzter Richtung vom Endschalter 39 zum Endschalter 38 zu bewegen, und es wird die zweite Lage der Naht 43 geschweißt. Bei der Umsteuerung der Vorrichtung 32 schalten die Kontakte 70 des Relais 62 die Regler 48 und 47 an das Spannungssignal vom Lichtbogen 60 der Elektrode 3, welche bei der jetzigen Bewegungsrichtung dem Zusatzdraht 13 folgt.When the welding head 1 approaches the end of the joint of the workpiece 46, namely when the Additional wire 13 to 7 mm to IO mm at the end of the workpiece comes up, the cam 41 actuates the limit switch 39. Here, the relays 61 and 62 switch (Relay 62 picks up and relay 61 drops out), and the longitudinal feed device is reversed 32. The welding head 1 begins to move in the opposite direction from the limit switch 39 to the limit switch 38 to move, and the second layer of seam 43 is welded. When reversing the device 32 The contacts 70 of the relay 62 switch the regulators 48 and 47 to the voltage signal from the arc 60 of the electrode 3, which follows the additional wire 13 in the current direction of movement.

Wenn auch die zweite Lage geschveißt ist und der Schweißkopf 1 sich wieder dem Anfang des Stoßes des Werkstücks 46 nähert, betätigt der Nocken 40 den Endschalter 38, und es erfolgt die nächste Umsteuerung der Längsverschiebung des Schweißkopfs 1 und das Schweißen der nächsten Lage der Naht 43. So wird bei hin- und hergehender Bewegung des Schweißkopfes 1 allmählich die Schweißfuge vollständig aufgefüllt, wonach der Schweißvorgang aufhört. Die Vertikalverschiebung des Schweißkopfes 1 wird in dem Maße, wie die Naht 43 die Fuge füllt, durch den Regler 48 mittels Konstantregelung der Längen der Lichtbögen 59 und 60 auf der Achse der Naht 43 verwirklicht.If the second layer is welded and the welding head 1 is back to the beginning of the joint Workpiece 46 approaches, the cam 40 actuates the limit switch 38, and the next reversal of the Longitudinal displacement of the welding head 1 and the welding of the next layer of the seam 43. So is at reciprocating movement of the welding head 1 gradually completely filled the weld joint, after which the welding process stops. The vertical displacement of the welding head 1 is to the extent that the seam 43 fills the joint, by means of the controller 48 by means of constant regulation of the lengths of the arcs 59 and 60 realized on the axis of the seam 43.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

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Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Gerät zum Lichtbogenschweißen mit einer mittels eines Schwingungsantriebs (15) um ihre Längsachse hin und her drehbaren, nicht abschmelzenden Elektrode (2) mit abgebogenem Arbeitsende und einem in dessen Nähe zuführbaren Zusatzdraht (13), die in einem Schweißkopf (1) angeordnet sind, der sich automatisch längs der Werkstückkanten (44, 45) und senkrecht zur Werkstücksoberfläche führen läßt, sowie mit einem auf den Schwingungsantrieb (15) einwirkenden, die Lichtbogenlänge zu den Werkstückkanten (44, 45) durch Begrenzung der Drehbewegung der Elektrode (2) konstant haltenden Regler (47).Device for arc welding with a vibration drive (15) around its longitudinal axis back and forth rotatable, non-melting electrode (2) with a bent working end and a in its vicinity feedable additional wire (13), which are arranged in a welding head (1), which is automatically along the workpiece edges (44, 45) and perpendicular to the workpiece surface, as well as with one acting on the vibration drive (15), the arc length to the workpiece edges (44, 45) by limiting the rotary movement of the electrode (2) which keeps the controller constant (47). gekennzeichnet durch eine gleichartige zweite nicht abschmelzende Elektrode (3), die so gegenüber der ersten Elektrode (2) angeordnet ist, daß die Zuführungssieiie des Zusatzdrahtes (13) zwischen dieser. Hegt sowie durch einen auf die senkrechte Führung des Schweißkopfes (1) einwirkenden, die Lichtbogenlänge zur Naht (43) konstant haltenden Regler (48) und durch eine Steuerschaltung (57), die in Abhängigkeit von der Längsverschiebungsrichtung des Schweißkopfes (1) die Spannung des jeweils dem Zusatzdrahtes (13) nachfolgenden Schweißlichtbogens (59 bzw. 60) den Reglern (47,48) als Regelgröße zuleitetcharacterized by a similar second non-consumable electrode (3) which is opposite the first electrode (2) is arranged so that the supply cables of the additional wire (13) between this. Cherishes as well as by one on the vertical Guiding the welding head (1) acting, keeping the arc length to the seam (43) constant Controller (48) and by a control circuit (57), which depends on the longitudinal displacement direction of the welding head (1) the voltage of the respective additional wire (13) following Welding arc (59 or 60) is fed to the controllers (47, 48) as a controlled variable